CN107733794B

CN107733794B - 多出口路由的优化选路方法、系统和服务器

Info

Publication number: CN107733794B
Application number: CN201610649082.1A
Authority: CN
Inventors: 唐宏; 陆小铭; 曹维华; 邹洁; 张强; 毛东峰; 贾曼; 邢亮; 刘志华; 高敏; 朱华虹
Original assignee: China Telecom Corp Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2036-08-10
Also published as: CN107733794A

Abstract

本发明公开了一种多出口路由的优化选路方法、系统和服务器，涉及数据通信领域。其中的方法包括：MPOS接收BGP路由信息；MPOS计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径；MPOS根据最短IGP路径和BGP路由信息制定最优BGP路由；MPOS将最优BGP路由反射至源路由器，从而实现多出口路由的优化选路，提升用户感知。

Description

多出口路由的优化选路方法、系统和服务器

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种多出口路由的优化选路方法、系统和服务器。

背景技术

BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)是运行于TCP上的一种自治系统的路由协议。不同的运营商的IP网络一般通过BGP协议学习对端的路由。在同一个运营商的大型IP网络内，也会划分不同的AS域，之间通过BGP互相学习路由。

但多出口路由在网络中普遍存在外网的同一个Prefix通过不同的运营商发布过来，到该Prefix存在多出口，由于BGP协议的限制，网络只会选择一个出口。另外，传统RR(Route Reflector，路由反射器)在应对多出口路由的时候，只会反射一条路由，如果BGP选路属性(Local值、AS Path长度、MED)相同，RR会根据自身与出口的IGP最短来决定最优路由，从而导致次优路由的产生，甚至出现路由绕转的问题。

例如，如图1所示，路由器R1和负载Carrier A相连，R6和Carrier B相连，并且Carrier A和Carrier B都通告Prefix 1的BGP路由。RR在收到R1和R2通告的Prefix 1的路由后，根据选路规则，从IGP开销的角度看，RR到R1的开销要比RR到R6的开销小，因此RR选择到R1的最优路径向所有IBGP邻居进行反射。其中A3去往Prefix 1的流量路径为R3-R2-R1-Carrier A，AS5去往Prefix 1的流量路径为R5-R4-R3-R2-R1-Carrier A，显然A3去往Prefix 1的流量路径为最优路径，但A5去往Prefix 1的流量路径不是最优路径。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种能够解决由于传统路由反射器的选路规则导致产生次优路由的多出口路由的优化选路方案。

根据本发明一方面，提出一种多出口路由的优化选路方法，包括：多出口路径优化服务器MPOS接收BGP路由信息；MPOS计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径；MPOS根据最短IGP路径和BGP路由信息制定最优BGP路由；MPOS将最优BGP路由反射至源路由器。

进一步地，MPOS接收BGP路由信息包括：MPOS接收路由反射器发送的多出口路由优选信息以及出口路由器发送的全量BGP路由。

进一步地，MPOS计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径包括：MPOS比较源路由器到各出口路由器的度量值，将度量值最小的路径作为源路由器到出口路由器的最短IGP路径。

进一步地，MPOS将最优BGP路由反射至源路由器包括：MPOS向源路由器反射比路由反射器更高优先级的最优BGP路由，以便源路由器根据MPOS的反射结果选择最佳出口。

进一步地，该方法还包括：若MPOS出现故障，则源路由器根据路由反射器反射的多出口路由优选信息选择最佳出口。

根据本发明的另一方面，还提出一种多出口路径优化服务器，包括：BGP路由接收单元，用于接收BGP路由信息；IGP路径计算单元，用于计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径；最优BGP路由制定单元，用于根据最短IGP路径和BGP路由信息制定最优BGP路由；最优BGP路由反射单元，用于将最优BGP路由反射至源路由器。

进一步地，BGP路由接收单元用于接收路由反射器发送的多出口路由优选信息以及出口路由器发送的全量BGP路由。

进一步地，IGP路径计算单元用于比较源路由器到各出口路由器的度量值，将度量值最小的路径作为源路由器到出口路由器的最短IGP路径。

进一步地，最优BGP路由反射单元用于向源路由器反射比路由反射器更高优先级的最优BGP路由，以便源路由器根据MPOS的反射结果选择最佳出口。

根据本发明的另一方面，还提出一种多出口路由的优化选路系统，包括路由反射器、源路由器、出口路由器和上述的多出口路径优化服务器MPOS；其中，路由反射器用于将多出口路由优选信息发送至MPOS；源路由器用于接收MPOS发送的最优BGP路由；出口路由器用于将全量BGP路由发送至MPOS。

进一步地，源路由器还用于接收路由反射器反射的多出口路由优选信息；其中，MPOS反射的最优BGP路由优先级高于路由反射器反射的多出口路由优选信息。

与现有技术相比，在全网中部署一台MPOS，MPOS根据源路由器到出口路由器的最短IGP路径和BGP路由信息为不同的源路由器制定不同的BGP路由，并反射到指定的源路由器，以便源路由器选择最优出口，从而实现多出口路由的优化选路，提升用户感知。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为现有多出口路由情况下传统选路规则示意图。

图2为本发明多出口路由的优化选路方法的一个实施例的流程示意图。

图3为本发明多出口路由的优化选路方法的另一个实施例的流程示意图。

图4为本发明多出口路由的优化选路规则的一个实施例的示意图。

图5为本发明多出口路径优化服务器的一个实施例的结构示意图。

图6为本发明多出口路由的优化选路系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图2为本发明多出口路由的优化选路方法的一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤210，MPOS(Multi-Path Optimizing Server，多出口路径优化服务器)接收BGP路由信息。其中，在全网中部署一台MPOS，MPOS既要接收RR发送的多出口路由优选信息，又要接收出口路由器发送的全量BGP路由。根据RR发送的多出口路由优选信息可以获知最优路由的现状，根据出口路由器发送的全量BGP路由可以获知多出口路由存在的情况。

在步骤220，MPOS计算源路由器到出口路由器的最短IGP(Interior GatewayProtocol，内部网关协议)路径。例如在图1中，源路由器R3到出口路由器R1的IGP路径为R3-R2-R1，源路由器R3到出口路由器R6的IGP路径为R3-R4-R5-R6，则认为源路由器R3到出口路由器R1的IGP路径为最短IGP路径。

在步骤230，MPOS根据最短IGP路径和BGP路由信息制定最优BGP路由。即R3的最优出口为R1。

在步骤240，MPOS将最优BGP路由反射至源路由器。

在该实施例中，在全网中部署一台MPOS，MPOS根据源路由器到出口路由器的最短IGP路径和BGP路由信息为不同的源路由器制定不同的BGP路由，并反射到指定的源路由器，以便源路由器选择最优出口，从而实现多出口路由的优化选路，提升用户感知。

图3为本发明多出口路由的优化选路方法的另一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤310，MPOS接收全部BGP路由进行计算，找出有多出口的Prefix及其路由集合。如图4所示，MPOS从RR处获取多出口路由优选信息，从而获知多出口路由的优先情况。例如，IP地址段(prefix网段)为A.A.A.A的美国Server，通过BGP分别告诉了上海的出口路由器R1和广州的出口路由器R6。RR的选择结果是认为通过R1是唯一的最优路径。另外，MPOS还需要从R1、R6、R7等出口路由器获取全量的BGP路由，从而获知多出口的Prefix的存在。如果还有其它服务器，例如欧洲的Server，其IP地址段(prefix网段)为B.B.B.B、C.C.C.C，并通过BGP分别告诉了上海的出口由器R1和北京的出口路由器R7，则MPOS根据R1、R6、R7就获知A.A.A.A、B.B.B.B、C.C.C.C等是需要优化的路由对象。

在步骤320，MPOS计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径。其中MPOS比较源路由器到各出口路由器的度量值metric，将metric最小的路径作为源路由器到出口路由器的最短IGP路径。其中，metric包括源路由器到各出口路由器的跳数和带宽等情况，路径metric值越小则说明IGP路径的优先级越高。例如，AS3通过R3分别到R1和R6的IGP路径为R3-R2-R1、R3-R4-R5-R6，AS5通过R5分别到R1和R6的IGP路径为R5-R4-R3-R2-R1、R5-R6。因此，源路由器R3到出口路由器的最短IGP路径为R3-R2-R1，源路由器R5到出口路由器的最短IGP路径为R5-R6。

在步骤330，MPOS为各源路由器定制最优的BGP路由，即为R3和R5分别定制最优的BGP路由，AS3通过R3选择出口为R1，AS5通过R5选择出口为R6。

在步骤340，MPOS分别向不同的源路由器反射最优路由。最终实现A3去往Prefix 1的流量路径为R3-R2-R1-Carrier A，AS5去往Prefix 1的流量路径为R5-R6-Carrier B。

在该实施例中，MPOS搜集具有多出口的BGP路由信息，分析不同的源路由器到出口路由器的IGP路径，并选择最短IGP路径，根据BGP路由信息和最短IGP路径生成最优的BGP路由，反射到指定的源路由器，解决了传统RR的选路规则导致的产生次优路由的问题，提升了用户感知。

在本发明的另一个实施例中，设置MPOS向源路由器反射的最优BGP路由优先级高于RR向源路由器反射的多出口路由优选信息。因此，源路由器能够根据MPOS的反射结果选择最优出口。由于源路由器也接收RR反射的多出口路由优选信息，当MPOS出现故障时，源路由器仍然可以根据RR反射的多出口路由优选信息选择出口，保证系统的正常运行。

图5为本发明多出口路径优化服务器的一个实施例的结构示意图。该多出口路径优化服务器MPOS包括BGP路由接收单元510、IGP路径计算单元520、最优BGP路由制定单元530和最优BGP路由反射单元540。其中：

BGP路由接收单元510用于接收BGP路由信息。其中，BGP路由接收单元510既要接收RR发送的多出口路由优选信息，又要接收出口路由器发送的全量BGP路由。根据RR发送的多出口路由优选信息可以获知最优路由的现状，根据出口路由器发送的全量BGP路由可以获知多出口路由存在的情况。

IGP路径计算单元520用于计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径。例如，如图4所示，源路由器R3到出口路由器R1的IGP路径为R3-R2-R1，源路由器R3到出口路由器R6的IGP路径为R3-R4-R5-R6，则认为源路由器R3到出口路由器R1的IGP路径为最短IGP路径。

最优BGP路由制定单元530用于根据最短IGP路径和BGP路由信息制定最优BGP路由，即R3的最优出口为R1。最优BGP路由反射单元540用于将最优BGP路由反射至源路由器。

在该实施例中，在全网中部署一台MPOS，MPOS根据源路由器到出口路由器的最短IGP路径和BGP路由信息为不同的源路由器制定不同的BGP路由，并反射到指定的源路由器，从而实现多出口路由的优化选路，提升用户感知。

在本发明的另一个实施例中，BGP路由接收单元510接收全部BGP路由进行计算，找出有多出口的Prefix及其路由集合。如图4所示，BGP路由接收单元510从RR处获取多出口路由优选信息，从而获知多出口路由的优先情况。例如，IP地址段(prefix网段)为A.A.A.A的美国Server，通过BGP分别告诉了上海的出口路由器R1和广州的出口路由器R6。RR的选择结果是认为通过R1是唯一的最优路径。另外，BGP路由接收单元510还需要从R1、R6、R7等出口路由器，获取全量的BGP路由，从而获知多出口的Prefix的存在。如果还有其它服务器，例如欧洲的Server，其IP地址段(prefix网段)为B.B.B.B、C.C.C.C，并通过BGP分别告诉了上海的出口路由器R1和北京的出口路由器R7。则MPOS根据R1、R6、R7就获知A.A.A.A、B.B.B.B、C.C.C.C等是需要优化的路由对象。

IGP路径计算单元520计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径。其中IGP路径计算单元520比较源路由器到各出口路由器的度量值metric，将metric最小的路径作为源路由器到出口路由器的最短IGP路径。例如，AS3通过R3分别到R1和R6的IGP路径为R3-R2-R1、R3-R4-R5-R6，AS5通过R5分别到R1和R6的IGP路径为R5-R4-R3-R2-R1、R5-R6。因此，源路由器R3到出口路由器的最短IGP路径为R3-R2-R1，源路由器R5到出口路由器的最短IGP路径为R5-R6。

最优BGP路由制定单元530定制最优的BGP路由，即为AS3和AS5分别定制最优的BGP路由，AS3选择出口为R1，AS5选择出口为R6。最优BGP路由反射单元540分别向不同的源路由器反射最优路由，最终实现A3去往Prefix 1的流量路径为R3-R2-R1-Carrier A，AS5去往Prefix 1的流量路径为R5-R6-Carrier B。

在该实施例中，MPOS搜集具有多出口的BGP路由信息，分析不同的源路由器到出口路由器的IGP路径，并选择最短IGP路径，根据BGP路由信息和最短IGP路径生成最优的BGP路由，反射到指定的源路由器，以便源路由器选择最优出口，解决了传统RR的选路规则导致的产生次优路由的问题，提升了用户感知。

图6为本发明多出口路由的优化选路系统的一个实施例的结构示意图。该系统包括路由反射器RR 610、源路由器620、出口路由器630和多出口路径优化服务器MPOS 640，其中，MPOS 640已在上述实施例做了详细接收，此处不再进一步重复。

RR 610接收全网BGP路由，并根据选路规则进行选路，将多出口路由优选信息发送至MPOS 640，同时也可以将该多出口路由优选信息发送至源路由器620。出口路由器630将全量BGP路由信息发送至MPOS 640。MPOS 640计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径，根据最短IGP路径和多出口路由优选信息制定最优BGP路由，并将最优BGP路由反射至源路由器620，以便源路由器620根据最优BGP路由选择出口。

另外，还可以在源路由器620设置优先级，如将MPOS 640反射的最优BGP路由为最高级，则源路由器620收到RR 610和MPOS 640反射的BGP路由信息后，优先选择MPOS 640反射的最优BGP路由。但假如MPOS 640出现了故障，源路由器620仍然可以以RR的传统选路规则选择出口。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种多出口路由的优化选路方法，其特征在于，包括：

多出口路径优化服务器MPOS接收边界网关协议BGP路由信息；

所述MPOS计算源路由器到出口路由器的最短内部网关协议IGP路径；

所述MPOS根据所述最短IGP路径和所述BGP路由信息制定最优BGP路由；

所述MPOS将所述最优BGP路由反射至所述源路由器，其中，所述MPOS反射的最优BGP路由优先级高于所述路由反射器反射的多出口路由优选信息，以便所述源路由器根据所述MPOS的反射结果选择最佳出口；

若所述MPOS出现故障，则所述源路由器根据所述路由反射器反射的多出口路由优选信息选择最佳出口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MPOS接收BGP路由信息包括：

所述MPOS接收路由反射器发送的多出口路由优选信息以及所述出口路由器发送的全量BGP路由。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MPOS计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径包括：

所述MPOS比较所述源路由器到各出口路由器的度量值，将度量值最小的路径作为所述源路由器到所述出口路由器的最短IGP路径。

4.一种多出口路径优化服务器，其特征在于，包括：

BGP路由接收单元，用于接收BGP路由信息；

IGP路径计算单元，用于计算源路由器到出口路由器的最短IGP路径；

最优BGP路由制定单元，用于根据所述最短IGP路径和所述BGP路由信息制定最优BGP路由；

最优BGP路由反射单元，用于将所述最优BGP路由反射至所述源路由器，其中，所述MPOS反射的最优BGP路由优先级高于所述路由反射器反射的多出口路由优选信息，以便所述源路由器根据所述MPOS的反射结果选择最佳出口，其中，若多出口路径优化服务器出现故障，则所述源路由器根据所述路由反射器反射的多出口路由优选信息选择最佳出口。

5.根据权利要求4所述的服务器，其特征在于，所述BGP路由接收单元用于接收路由反射器发送的多出口路由优选信息以及所述出口路由器发送的全量BGP路由。

6.根据权利要求4所述的服务器，其特征在于，所述IGP路径计算单元用于比较所述源路由器到各出口路由器的度量值，将度量值最小的路径作为所述源路由器到所述出口路由器的最短IGP路径。

7.一种多出口路由的优化选路系统，包括路由反射器、源路由器、出口路由器和权利要求4-6任一所述的多出口路径优化服务器MPOS；

其中，所述路由反射器用于将多出口路由优选信息发送至所述MPOS；

所述源路由器用于接收所述MPOS发送的最优BGP路由，以及所述路由反射器反射的多出口路由优选信息，其中，所述MPOS反射的最优BGP路由优先级高于所述路由反射器反射的多出口路由优选信息，其中，若多出口路径优化服务器出现故障，则所述源路由器根据所述路由反射器反射的多出口路由优选信息选择最佳出口；

所述出口路由器用于将全量BGP路由发送至所述MPOS。